CN108971926B - 一种异形工件翻转自动锁紧消隙机构 - Google Patents

一种异形工件翻转自动锁紧消隙机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种异形工件翻转自动锁紧消隙机构，包括滑台板、第一抱爪臂、第二抱爪臂、气缸、第一缓冲死挡组件、以及第二缓冲死挡组件，还包括锁紧单元，用于在第一抱爪臂和第二抱爪臂抱紧异形工件后锁紧所述第一抱爪臂和滑台板二者之间的相对位置，以消除异形工件在翻转过程中相对于滑台板的位置移动。本发明应用于异形工件例如异形壳体或异形总成的翻转功能上，在抱爪合抱待翻转壳体总成时，自动锁紧抱爪臂，解决合抱翻转时由于异形工件加工误差导致的左右间隙晃动、翻转后相对位置不定这类情况。

Description

一种异形工件翻转自动锁紧消隙机构
技术领域
本发明涉及自动化装配领域，尤其涉及一种异形工件翻转自动锁紧消隙机构。
背景技术
异形工件在加工和装配过程中，有时需要对异形工件进行翻转动作，翻转前后位置要固定唯一。
图1和图2示出了对比技术不带锁紧的翻转抱紧机构。
该翻转抱紧机构包括滑台板1、导轨2、左抱爪臂3、右抱爪臂4、气缸5、缓冲限位死挡组件6、定位插销7和8。
翻转前，固定工件9，气缸5拉着左抱臂3和右抱臂4，移动到工件到位特征处，在图中，定位插销7和8利用销孔和端面特征作为移动到位的终点。翻转后，左右抱爪臂3和4利用固定在滑台板1上的缓冲限位死挡组件6来限位，防止翻转过程整体在导轨2上滑动。
对比技术的翻转抱紧机构对异形工件(壳体)的定位特征要求较高，尺寸精度要求较高，在精度要求允许的情况下，该方案形式能够实现翻转抱紧功能。然而，在翻转过程左右有冲击的情况，特别是在工件尺寸精度不高，尺寸误差较大的情况下，无法实现完全消除异形工件与抱爪的间隙。
该间隙的存在会导致翻转过程左右移动，移动量与异形工件的尺寸精度有关，当抱紧的位置处是非加工面时，此处间隙会比较大，直接影响翻转后的中心位置，无法实现翻转后精确定位。
关于翻转抱紧机构，较理想的工作状态是：翻转前工件被完全抱紧，壳体与抱爪无间隙，翻转过程没有左右移动，翻转后位置唯一。更理想的工作状态是：能够保证在工件是任何外形情况下，均达到工件相对翻转中心尺寸唯一状态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种异形工件翻转自动锁紧消隙机构，以实现异形件翻转过程中工件被自动锁紧，保证工件与抱爪之间完全无间隙的机构。
为此，本发明提供了一种异形工件翻转自动锁紧消隙机构，包括滑台板、第一抱爪臂、第二抱爪臂、气缸、第一缓冲死挡组件、以及第二缓冲死挡组件，还包括锁紧单元，用于在第一抱爪臂和第二抱爪臂抱紧异形工件后锁紧所述第一抱爪臂和滑台板二者之间的相对位置，以消除异形工件在翻转过程中相对于滑台板的位置移动。
进一步地，上述锁紧单元包括：连接至第一抱爪臂的导杆、与导杆锁紧配合的锁死缸、以及连接至所述滑台板的锁死缸安装座。
进一步地，上述导杆的第一端连接至第一抱爪臂的气缸安装板的预留安装孔位上，其中，所述预留安装孔位与现有气缸的安装孔位关于抱臂对称布置。
进一步地，上述锁死缸安装座与所述第一缓冲死挡组件共用同一安装座，所述锁死缸安装座具有用于安装第一缓冲死挡组件的第一安装板部和自所述第一安装板部向下延伸并且避开气缸杆而形成的第二安装板部，其中，所述锁死缸连接至所述第二安装板部。
进一步地，上述第一缓冲死挡组件包括第一缓冲件和第一死挡件，所述第二缓冲死挡组件包括第二缓冲件和第二死挡件。此处，左右两个缓冲件是为了左右抱爪臂在滑板上左右移动抱紧到位时减小冲击，左右两个死档是为了极限位保护，不参与功能性作用，而原结构左右两个死档是抱紧翻转过程中行程到位作用，完全起功能性作用。
进一步地，上述异形工件为壳体工件。
进一步地，上述锁死缸为锁紧气缸。
本发明应用于异形工件例如异形壳体或者异形总成的翻转功能上，在抱爪合抱待翻转壳体总成时，自动锁紧抱爪臂，解决合抱翻转时由于壳体总成加工误差导致的左右间隙晃动、翻转后相对位置不定这类情况。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是对比技术不带锁紧的翻转抱紧机构的结构示意图一；
图2是对比技术不带锁紧的翻转抱紧机构的结构示意图二；
图3是根据本发明一实施例的异形工件翻转自动锁紧消隙机构的结构示意图一；
图4是根据本发明一实施例的异形工件翻转自动锁紧消隙机构的结构示意图二；
图5是根据本发明一实施例的异形工件翻转自动锁紧消隙机构的结构示意图三；
图6是根据本发明一实施例的异形工件翻转自动锁紧消隙机构的结构示意图四；
图7是根据本发明一实施例的异形工件翻转自动锁紧消隙机构的结构示意图五；
图8示出了根据本发明一实施例的异形工件翻转自动锁紧消隙机构处于未抱紧异形工件的状态；
图9示出了根据本发明一实施例的异形工件翻转自动锁紧消隙机构处于抱紧异形工件的状态；以及
图10示出了根据本发明一实施例的异形工件翻转自动锁紧消隙机构的翻转后的状态。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1和图2示出了对比技术的一个实施例。该对比技术仅用于与本发明的方案作技术对比，不等同于现有技术。
其中，四个夹爪用于定位总成壳体，总成壳体初始是固定在一个位置。气缸初始原位是伸出位。当气缸缩回后，气缸的两边抱爪臂带动四个夹爪先接触总成工件；两处缓冲死挡组件是有间隙的，没有完全和抱爪臂贴死接触，否则壳体会变形或者死挡安装块变形。
这种结构在整体翻转时，工件和抱爪臂一起在滑台板上的导轨左右移动，这样翻转后这个间隙就会一直存在，在翻转后落下时，总成零件落得位置就不唯一了，可能造成落不下去，造成风险。
图3至图10示出了本发明的一些实施例。
在一实施例中，结合参照图3至图5，通过锁紧单元，消除上述间隙。具体过程如下：
当气缸缩回后，气缸的两边抱紧臂带动四个夹爪A、B、C、D先接触总成工件；这时后面死挡是不起作用的，而固定在滑台板上的一个支架，有一个气动楔形锁紧单元(可以换成其他锁紧单元或者机械楔块)，锁紧固定在抱爪臂的导杆，这样滑台板、锁紧单元、支架、左右抱爪臂和四个抱爪，整个工件就成为一个整体，在翻转过程中，整体是相对静止的，这样翻转后，工件相对翻转中心前后是位置不变的，唯一的。
无论抱爪和工件的加工精度是多少，均是抱爪移动到工件表面贴合后，锁紧单元锁紧，然后整体被固定成与滑台板一体。解决了原结构中抱爪贴合工件后、由于整体相对翻转左右可以移动，抱爪与工件有间隙的问题。
在一实施例中，结合参照图3至图7，锁紧单元包括导杆10、锁死缸11、锁死缸安装座12三个零件。
导杆10一端的法兰盘安装在左抱爪臂的安装板32的预留安装孔位32a上，其中，该预留安装孔位32a与现有气缸的安装孔位51关于中心面大体对称设置，处于空闲状态。在本发明利用该处预留孔位来安装导杆10。
锁死缸11与所述第一缓冲死挡组件共用同一安装座12，即在原有缓冲死挡组件的第一安装板部121的结构基础上，自第一安装板部向下延伸，并且避开气缸，形成与导杆10面对的第二安装板部122。
锁死缸11安装在安装座的第二安装板部122上。
滑台板1的顶部设有翻转连接部13，由外部翻转电机驱动，实现整体翻转180°或其他角度。
结合参照图8至图10，当左右抱爪插销7和8移动到异形工件9接触后，通过锁死缸11抱紧导杆10，导杆10与左抱爪臂3固定，这样导杆10被锁死缸11固定后，左抱爪臂3和异形工件9一起也被固定在滑台板1上。
由于此时左右抱爪插销7和8已经与工件9紧紧贴合在一起，这样滑台板1上所有零件全部固定为一个整体，在整体随外部翻转电机一起翻转过程中，均不会出现相对滑动，能够保证翻转前后中心唯一，工件位置相对翻转中心位置唯一，实现位置不变精确翻转。
本发明应用于异形工件例如壳体或总成的翻转功能上，在抱爪合抱待翻转工件或总成时，自动锁紧抱爪臂，解决合抱翻转时由于壳体或总成加工误差导致的左右间隙晃动、翻转后相对位置不定这类情况。
当出现壳体本身没有精加工面和定位销时，考虑外形仿形抱爪合抱时，由于没有尺寸控制，本发明的这种方案能够完美解决此类问题的合抱翻转。
如图4所示，左边的缓冲死挡组件6与锁紧单元位于同一侧，包括第一缓冲件61和第一死挡块62，右边的缓冲死挡组件包括第二缓冲件63和第二死挡块64。在本发明一实施例中，缓冲仅是缓冲、死挡也仅是死档，不参与功能性作用，但是对于整个结构来说还是需要的，起到消除冲击与安全防护的作用。在另一实施例中，第一缓冲件61的弹性力大于所述第二缓冲件63的弹性力，以满足导杆10在锁紧时右抱爪臂与所述第二死挡块64定位配合。
在一实施例中，如图6所示，左抱爪臂3包括抱臂31、滑动连接板32、以及安装板33。其中，滑动连接座32与导轨2连接，滑动连接板32与安装板构成直角形构件件，抱臂31居中地焊接至直角形构件上。左抱爪插销7为可拆卸更换的组件，以适应不同规则的工件外形。
本发明翻转时自动锁死可利用自动楔块锁死气缸实现的，也可以利用油缸形式实现。
本发明利用一个气缸同时拉动两个抱爪臂的抱紧形式，在其他变型实施例中，用两个气缸分别拉动一个抱爪臂，再单独锁死各自抱爪臂。
本发明结构简单可靠，经济性强，效果明显，能够适用在多种类似结构问题上。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种异形工件翻转自动锁紧消隙机构，其特征在于，包括滑台板、第一抱爪臂、第二抱爪臂、气缸、第一缓冲死挡组件、以及第二缓冲死挡组件，还包括锁紧单元，用于在第一抱爪臂和第二抱爪臂抱紧异形工件后锁紧所述第一抱爪臂和滑台板二者之间的相对位置，以消除异形工件在翻转过程中相对于滑台板的位置移动，
所述滑台板的顶部设有翻转连接部，由外部翻转电机驱动，实现整体翻转，
所述锁紧单元包括：连接至第一抱爪臂的导杆、与导杆锁紧配合的锁死缸、以及连接至所述滑台板的锁死缸安装座，
所述第一抱爪臂包括抱臂、滑动连接板、以及安装板，其中，所述滑动连接板与导轨连接，所述滑动连接板与安装板构成直角形构件，所述抱臂居中地焊接至直角形构件上，
所述导杆的一端法兰盘连接至第一抱爪臂的气缸安装板的预留安装孔位上，其中，所述预留安装孔位与现有气缸的安装孔位关于抱臂对称布置，所述锁死缸安装座与所述第一缓冲死挡组件共用同一安装座，
所述异形工件为壳体工件，
所述第一缓冲死挡组件包括第一缓冲件和第一死挡块，所述第二缓冲死挡组件包括第二缓冲件和第二死挡块，其中，所述第一缓冲件的弹性力大于所述第二缓冲件的弹性力，以满足导杆在锁紧时所述第二抱爪臂与所述第二死挡块定位配合。
2.根据权利要求1所述的异形工件翻转自动锁紧消隙机构，其特征在于，所述锁死缸安装座具有用于安装第一缓冲死挡组件的第一安装板部和自所述第一安装板部向下延伸并且避开气缸杆而形成的第二安装板部，其中，所述锁死缸连接至所述第二安装板部。
3.根据权利要求1所述的异形工件翻转自动锁紧消隙机构，其特征在于，所述锁死缸为锁紧气缸。
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